设备焊接与热处理方案.docx

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设备焊接与热处理方案

设备焊接与热处理方案

　　　　　　　　目　　录　　　　一、概述二、编制依据三、施工程序　　四、施工方法、技术措施、施工准备分段设备组对检验焊接坡口制备设备组对要求设备组对焊接焊接检验焊缝热处理加固焊缝热处理　　五、工程质量目标及质保措施、质量控制点六、劳动力需用计划及技术能要求七、主要机具、计量工具一览表八、雨季、暑季施工技术措施九、职业安全卫生与环境管理十、文明施工措施　　设备组对焊接与热处理方案　　设备组对焊接与热处理方案　　　　1　　　　一、概述　　中国石化股份公司安庆分公司化肥原料结构调整及炼油化工资源优化工程，按照大件设备吊装组对方案分段数据统计如下表所示：

设备位号设备名称第一段C2201H2S吸收塔第二段第三段第一段C2202CO2吸收塔第二段第三段第一段C2204再吸收塔第二段第三段第一段C2205热再吸收塔第二段第三段　　　　根据设计图纸要求现场组对焊缝焊后需进行消除应力热处理。

二、编制依据　　《石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准》SH3524-1999《钢制压力容器》GB150-1998《钢制塔式容器》JB4710-92　　《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺规程》JB/T4709-2000　　设备组对焊接与热处理方案　　　　2　　　　公称直径φ3400φ3400φ3400φ4000φ4000φ4000φ3900φ3900φ3900/φ2600φ3700φ3700φ3700壁厚δ=48δ=48δ=48δ=55δ=55δ=55长度材质控制重量9000090000900001650001500001550009000070000650006500055000650001540009MnNiDR1540009MnNiDR1670009MnNiDR2578109MnNiDR1883109MnNiDR2162809MnNiDRδ=24/202501009MnNiDRδ=20/162051309MnNiDRδ=16/122965809MnNiDRδ=16δ=16185501700020R20R20Rδ=16/2218860《压力容器安全技术监察规程》《压力容器无损检测》JB4730-94设计提供的设备图纸及技术资料三、施工程序　　制作安装临时平台→按照大件设备吊装方案将分段设备在空中就位→组对卡具制作安装→对口方位调整→用经纬仪检查铅直度并调整→用组对卡具调整对口间隙及错边→组对固定后检查→点焊→正式焊接→焊缝外观检查→无损检验→750T吊车稳固热处理焊缝上段→稳固检查→焊缝热处理→焊缝硬度检测　　四、施工方法、技术措施、施工准备焊接工艺评定　　焊接工艺评定试验在于测定焊件具有要求的使用性能。

本工程中设备材质：

　　20R、09MnNiDR按《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000进行评定。

　　焊工技能评定　　焊工技能评定在于测定焊工具有熔敷优质焊缝金属的能力。

施工单位选派具有相应合格项目的焊工，这些焊工均获得国家质量技术监督局颁发的锅炉压力容器压力管道特种设备焊工操作资格证。

焊材的验收、保管、烘烤、发放管理　　严格按照公司有关焊接材料管理的专项规定进行焊材管理。

焊材应符合相应标准要求，焊材质量证明书中应包括以下内容：

焊材型号、牌号、规格；

（1）批号、数量及生产日期；

（2）熔敷金属化学成份检验结果；　　（3）熔敷金属对接接头各项性能检验结果；（4）制造厂名、地址；　　（5）制造厂技术检验部门与检验人员签章。

　　分别设置焊材一、二级库，并配置专职保管员，保管员在进入现场前必需接受材料责任师、焊接责任师的培训考核，应熟知焊接材料入库、保管、发放、回收等一系列管理程序，并熟知本工程中使用的焊接材料的一般性能和要求。

　　设备组对焊接与热处理方案　　　　3　　　　焊接设备　　设备责任师应组织相关人员对进入施工现场的焊接设备进行全面检查，所有进入现场的焊接设备均应保持完好。

并严格执行定人、定机、定岗的“三定”使用责任制和操作证制。

对用于低温钢、不锈钢或业主有特殊要求的较重要部位焊接的焊机应根据焊接工艺的要求，选用性能满足要求的机况良好的焊接设备。

分段设备组对检验　　分段设备组对前应对其结构尺寸进行检查，对检查不合格者，应提交建设单位作出处理意见，　　分段设备组对的各项允许偏差值见下表：

　　　　设备筒体同位号一断面处的不圆度2201≤252202≤252204≤252205≤25　　焊接坡口制备　　坡口宜采用机械方法加工；当采用火焰切割时，应采用机械方法清除热影响区和谵硬层，并将表面打磨光滑，火焰切割时的环境温度不得低于0℃。

坡口表面应按JB4730-1994《压力容器无损检测》进行100%磁粉检测，Ι级合格。

　　容器施焊前应按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》进行焊接工艺评定试验。

焊接工艺评定包括焊缝和热影响区的低温夏比冲击试验，试验温度为-70℃；当板厚≤40mm时，焊缝和热影响区各一组，每组三个冲击试样；当板厚＞40mm时，冲击试样的数量和位置按JB4744-2000《钢制压力容量产品焊接试板的力学性能检验》中表1及图8和图9的规定，即焊缝两组，热影响区一组，　　设备组对焊接与热处理方案　　　　4　　　　任意3m长外圆周长高度度mm/总直线度mm≤±15≤±18≤±15≤±15±40±60±60±40≤3/≤30≤30≤3/≤30≤3/40≤30≤3/31直度筒体筒体直线塔体垂每组三个试样；冲击试验时，每组三个试样的冲击功平均值必须≥24J,其中只允许有一个试样的冲击功低于规定值，但不得低于规定值的70%。

　　引弧须采用引弧板或在坡口内引弧，不得在非焊接部位引弧。

因引弧或电弧擦伤所产生的弧坑和疤痕要打磨平滑，并用磁粉检测。

　　焊接接头厚度大于16mm的容器或部件，应进行焊后消除应力热处理，所有预焊件均应在热处理前焊于容器上，热处理后不得再进行施焊。

　　每台低温容器都应制备产品焊接试板，试板的尺寸、试样截取、检验项目、试验方法以及合格指标等，均按JB4744-2000《钢制压力容量产品焊接试板的力学性能检验》的规定。

试板必须做焊缝金属及热影响区的低温夏比冲击试验，试验温度为-70℃，每组三个冲击试样的冲击功平均值必须≥24J,其中只允许有一个试样的冲击功低于规定值，但不得低于规定值的70%。

当材料因受截面尺寸限制，无法截取标准试样时，允许取小试样，其冲击功指标根据试样宽度按比例缩减。

有焊后热处理要求的容器，其产品焊接试板应随炉进行焊后消除应力热处理。

　　容器A、B类焊接接头应按JB4730-1994《压力容器无损检测》进行100%射线检测，其透照质量不低于AB级，合格级别为Π级，对于容器厚度大于38mm的A、B类焊接接头，除进行100%射线检测外，每条焊缝还应按JB4730-1994《压力容器无损检测》附加20%超声检测合格级别为Ι级。

　　坡口尺寸符合图样要求,坡口面上不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷．对于坡口形式，若设计文件有规定时，可按设计文件执行，若设计文件无规定时如下图所示：

　　Δ=16　　对接坡口型式为V型单面坡口，坡口各部分尺寸　　　　CPTα设备组对焊接与热处理方案　　　　5　　

　　　　　　Δ=38、50　　对接坡口型式为U型单面坡口，坡口各部分尺寸如下图所示：

R=6mm　　　　设备壁厚T9～2638～50　　设备组对要求　　设备组对时，其环焊缝的对口错边量应≤1/8δ。

　　圆筒对接环向焊缝接头形成的棱角E，用长度不小于300mm钢直尺检查，其E值不得大于5mm。

组对后的检查　　设备组对完毕后，应进行筒体不直度、不圆度检查：

　　a、筒体不直度检查，通过中心线的铅直度即沿周围0090018002700四个部位拉φ细钢丝进行测量，测量的位置离纵缝的距离不小于100mm；当筒体厚度不同时，计算不直度应减去厚度差。

允许偏差见上表　　b、筒体不圆度允许偏差见上表。

设备组对焊接焊接采用氩电联焊。

　　设备组对焊接与热处理方案　　　　6　　　　CαRαTP坡　　口　　尺　　寸间隙C（mm）0～32～3钝边P（mm）0～3～2坡口角度α（°）55～6510～15焊条选用见附表。

　　选用焊材设备位号2201/2/32204　　焊接时应按焊接工艺规程规定的焊接参数焊接。

焊接工艺规程依据相应的焊接工艺评定报告进行的焊接工艺试验。

焊接基本要求：

　　a.所有焊工必须持证作业，合格证项目能满足于本工程使用且在有效期之内。

b.坡口及其内外侧表面不小于100mm范围内的氧化铁、水、锈、油等杂质清　　理干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷，且将影响焊接质量的凹凸不平处打磨平整。

　　c.焊条、焊丝包装完好，产品说明书、合格证明书和质量保证书齐全。

d、焊工领用焊条要使用焊条保温筒。

　　e、筒体对接焊缝的焊接方法采用手工电弧焊，焊接过程中应保证起弧和收弧的质量，收弧是应将弧坑填满。

多层焊的层间接头应错开。

在保证焊透和熔合的良好条件下，采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺。

手工电孤焊时注意层间清渣，以防止产生气孔、夹渣等缺陷，如有缺陷应立即铲除重焊。

　　f、焊接环境出现下列任一情况，需要采取措施，否则停止焊接工作。

手工焊时风速大于10m/s；相对湿度大于90%；雨、雪环境。

g、塔组装时的点固焊，应符合下列规定：

　　1点固焊应在基层坡口内进行；○　　2点固焊的焊接工艺应与正式焊接的要求相同；○　　3点固焊的焊道长度应为30-50mm，焊道应有足够的强度，点固焊焊接宜采用○　　设备材质焊丝09MnNiDR20R备注焊条W807NiJ427　　回焊法，使引弧和熄弧点均在焊道内　　○4组对卡具及吊耳的焊接工艺应与正式焊接要求相同，卡具及吊耳拆除后，应对其焊缝的残留痕迹进行打磨修整。

　　设备组对焊接与热处理方案　　　　7　　　　焊接顺序　　焊工A从1#向4#施焊；焊工B从下1#向2#方向施焊；焊工C从4#向3#施焊。

焊工D从2#向3#施焊。

　　低温钢的焊接要点　　?

焊条使用前于350～400℃保温2h烘干，焊丝去除油污。

　　?

制造过程中，还应从其他各方面尽量防止接头中的过热组织和工件上的应力　　集中。

　　?

返修工艺的制定及实施应特别严格；不得在非焊接部位任意打弧；可在焊缝或坡口内引弧，但引弧处应受到重熔，弧坑应填满；焊缝应成形良好，避免咬边；　　?

应注意避免焊接缺陷产生应力集中源，并应及时修补缺陷，以防止在长期低温操作条件下产生裂纹倾向。

焊缝表面应打磨圆滑过渡，不能留有尖角。

焊接返修　　①缺陷返修前应采用无损检测方法进行缺陷准确定位。

缺陷消除采用砂轮打磨方法，磨槽需修整成适合补焊的形状，并经检查或无损检测确认缺陷已被清除后方可补焊。

　　②返修补焊应严格执行焊接工艺指导书，对特殊情况下的返修应根据要求编制返修方案。

　　③补焊方法采用钨极氩弧焊或手工电弧焊，且与正式焊接相同的焊接工艺。

④对有焊后热处理要求的焊缝，返修工作应在热处理前完成，否则返修后应重新进行热处理。

　　⑤返修部位应按原探伤方法进行检验。

同一部位的返修次数不宜超过两次。

若超次返修应分析原因、制定超次返修措施，并经项目技术负责人批准后方可实施。

⑥应在设备焊缝布置图上和返修记录中标注焊缝返修位置、返修次数和返修结果。

焊接检验　　　　设备组焊完毕后，应对其外观检查，表面不得有裂纹、气孔、弧坑、和夹渣　　等缺陷，熔渣、飞溅应及时清干净。

焊接接头咬边的连续长度不得大于100mm，焊接接头两侧咬边的总长不得超过该焊接接头总长的10%。

咬边深度不得大于　　设备组对焊接与热处理方案　　　　8　　　　。

焊缝高度：

单面坡口时e1=0-10%δ且≤3mm、e2≤　　设备焊接后应及时进行焊缝的射线照相检验，焊缝检测比例按图纸要求。

所有焊缝随时接受甲方代表的检查。

　　当抽样检验未发现需要返修的焊缝缺陷时，则该次抽样代表的一批焊缝应认为　　全部合格；当抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时，除返修该焊缝外，还应采取原规定方法按下列规定进一步检验：

　　A、每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。

　　B、当这两道焊缝又出现不合格时，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝。

　　C、当再次检验均合格时，可认为检验所代表的这一批焊缝合格。

　　D、当再次检验又出现不合格时，应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。

焊缝需抽样进行射线探伤时，其检验位置应建设单位和施工单位的质检人员　　共同确定。

　　对不合格焊缝的返修，返修前应进行质量分析，当同一部位的返修次数超过两　　次时，应制订返修措施并经焊接技术负责人审批后方可进行返修。

焊缝热处理加固搭设作业平台　　①在组对焊缝下段离焊缝米左右设备圆周上，均匀布置临时作业平台牛腿预焊件，考虑到牛腿预焊件与设备需要焊接及焊后热处理。

建议设备制造厂设备出厂前完成。

　　②在设备预留牛腿预焊件上安装牛腿、搭设作业平台。

组对焊接热处理等工作完成后拆除。

　　设置加固支撑点　　①在组对焊缝上下200mm处设备圆周上,对称均匀布置加固支撑点预焊件，考虑到加固支撑点预焊件与设备需要焊接及焊后热处理。

建议设备制造厂设备出厂前完成。

　　②自制组对胎具,按吊装方案安装、组对、找正、固定上段设备,直至满足技术要求。

　　③在设备焊缝上下加固支撑点预焊件上临时安装焊接20#槽钢并加固支撑板，按　　设备组对焊接与热处理方案　　　　9　　　　照焊接规范验收合格。

　　④按条焊接组对焊缝并经焊接检验合格。

⑤按条对焊缝进行热处理并经硬度检验合格。

拆除临时安装焊接的20#槽钢及加固支撑板。

现场高空焊缝热处理不需加固可行性分析：

　　现场高空焊缝进行热处理时要考虑的影响因素主要有：

风载荷、地震载荷、偏心载荷和壳体本身的重量等。

现分别对C2202塔上段对接环焊缝，C2204上段对接环焊缝进行可行性分析。

此环焊缝不仅具有代表性，而且是本次热处理过程中最危险的，故以此为例。

　　　　D内=4000　　D内=δ=16L4=δ===12m第四节第三节P4第二节P3上段L=上段L=第二节L2===30第一节L1=11mP1H1=第一节L1=12mP1H1=　　=18H4=图一　　　　图二　　C2202，上段环焊缝　　C2204，上段环焊缝　　控制重量155T　　　　控制重量65T一、C2202塔核算：

　　1、上段重量对环焊缝的压应力为：

　　设备组对焊接与热处理方案　　　　10　　　　

　　　　　　现场组焊质量控制点序号一二三123四五六七　　六、劳动力需用计划及技术能要求　　设备组焊施工管理人员表：

　　职　　责项目负责人技术负责人材料员　　劳动力需用量计划表：

工种或职务数量工种或职务数量姓　　名　　职　　责安全员质量检查员姓　　名　　控制点分段设备外观检查分段设备制造厂质保资料组对后检查坡口错边量直线度焊接工艺评定、焊接工艺规程焊缝外观检查表无损检测热处理、硬度检测　　等级　　备注设备组对焊接与热处理方案　　　　16　　　　起重工钳工电焊测量工　　技能要求：

　　电工气焊铆工壮工　　①、所有施工人员必须有相应岗位的操作合格证。

②、所有焊工必须有相应施焊项目的合格证。

　　七、主要机具、计量工具一览表　　施工机具使用计划　　序号12345678　　计量工具使用计划　　序号12名称钢卷尺焊缝检测规规格型号15m数量备注名称汽车吊硅整流电焊机气焊工具砂轮机汽车吊线坠千斤顶温控箱规格型号tZX7-400STφ150t50t240KW数量　　备注　　设备组对焊接与热处理方案　　　　17　　　　345　　钢卷尺钢板尺细钢丝3m1mφ　　手段用料计划　　　　　　八、雨季、暑季施工技术措施　　露天起重作业及高空施工，遇有大雪、大雨、大雾及六级以上大风时应停止作业，夜间作业应有足够照明。

雷电时，应停止露天作业。

　　道路、脚手架等处应有防滑措施。

道路应经常排除积水、清除泥泞。

雨季前，应对施工现场和生活区临时建筑物进行检查维护。

采用竹结构或钢管制小型活动防雨棚，作为小型机具防雨用。

　　设备组对焊接与热处理方案　　　　18　　　　序号123456789方木钢板名称规格型号300*300*4000δ=30mmL=4000　　110V950*300耐温700℃以上NO200，32K数量　　　　备注　　竹跳板脚手架钢管组对卡具圆楔子扁楔子加热板热电偶10铜插件11保温棉12记录纸13补偿导线雨季施工进行焊接作业时，要特别注意焊口的干燥状况，否则用氧乙炔火焰烘干，以免产生气孔。

　　做好暑季防暑降温，饮食卫生工作。

　　在容器内等场所进行高温工作时，应采取通风、降温等措施。

暑季施工，应适当避开中午前后的高温作业时间。

氧气瓶、乙炔瓶，应有防晒设施，不得在烈日下曝晒。

　　现场应使用的配电箱、配电柜内必须安装漏电保护器，配电柜、开关箱应安装在干燥、通风、不易碰撞和淋雨的地方，移动式配电箱应安装在坚固的支架上，开关箱与地面的距离大于小于，确保雨水不会侵入配电箱。

　　配电箱的引出线应在箱体下底面，接头处无破损漏电现象，箱体内应保持清洁，箱外应有防雨措施，工作完毕应锁好箱门。

　　雨天在露天工作环境下，尽可能的避免施工电动工具。

　　九、职业安全卫生与环境管理安全及环保一般要求　　①认真贯切执行我公司的《安全卫生与环保管理受册》及《安全卫生与环保管理标准》，并结合本工程现场的具体情况，在开工前制定本工程安全工作计划。

②严格遵守国家及当地政府的安全法规，严格执行业主有关安全管理的规章制度。

　　③电工、电气焊工、起重工等特种作业人员必须持证上岗，新招聘的民工未经安全教育不得进入岗位作业。

　　④工程开工前技术人员要认真向操作人员进行安全技术交底，并填写《安全技术措施交底卡》。

　　⑤认真学习公司1号文，加强现场的安全管理与协调，对任何违反现场安全管理规定的行为，安全员有权随时制止，并书面通知有关责任人进行整改。

施工现场管理规定　　①进入现场的施工机械、设备和材料必须按施工总图合理布置，堆放整齐，符合安全、文明、卫生的要求。

　　设备组对焊接与热处理方案　　　　19　　　　施工用电规定　　①施工用电必须从业主指定的电源接出，严禁直接从生产用电系统接线。

②不得在高、低压线下方施工，不得在高、低压线下方搭设作业棚、生活设施或堆放材料及其它杂物。

　　③施工用电设施的安装及接线均应专业电工施工，严禁非专业电工进行施工用电的安装和接线。

　　④每台用电设备应实行“一机一闸一漏一箱”，严禁“一闸多用”。

个人防护规定　　①进入现场的工作人员必须按规定穿戴好个人劳保防护用品。

②在工作时间或工作场所严禁打闹、严禁酒后作业。

③凡在2米高空作业必须系挂安全带，安全带要高挂低用。

施工现场应急准备与响应　　①事故或紧急情况发生时，发现人员应采取相应的急救措施，同时迅速将此信息传递给应急小组。

应急小组接到信息后应立即组织进行救援工作。

　　②联络调度人员负责救灾情况的联络及指令的传达，完成调度、汇报、通告和救援工作。

　　③应急小组负责事故或紧急情况中心地带的救灾工作。

　　④医疗抢救人员负责应急现场伤员的抢救和临时处置，安全部门负责组织将重伤人员转送医院或通知医院赶赴现场进行紧急救护。

　　⑤警戒保卫人员负责隔离灾区、保护现场、维护秩序和疏通交通工作。

⑥应急物资调配人员负责各种应急物资的供应、组织和调集工作。

焊接的危害因素及劳动保护序号12345有害因素电焊烟尘有害气体弧光辐射射线热辐射主要职业危害电焊尘肺慢性中毒血液疾病焊工金属热皮肤疾病个人劳动保护1、当焊工作业室内高度低于或没个焊工工作空间小于200m时，当工作空间内部结构影响空气流动，应采取全面通风换气。

2、先用低噪通风除尘设施，保证工作地点环境机械噪声值不超过85Db。

3、焊工的防护鞋应具备绝缘、抗热、不易然，耐磨损和防滑的性能，且经耐电压5000V试验合格。

4、焊工手套应选用耐磨、耐辐射热的皮革制成，其长度不应小于300mm，要缝制结实。

5、头戴式面具最好选用送风式，且重量不应超过3设备组对焊接与热处理方案　　　　20　　

　　　　　　6噪声电光性眼病560g。

6、遮光镜片应符合GB3609内要求　　主要危害及控制措施序号危险源危害架体未按规定与建筑结构连接牢固脚手板未满铺牢固或材质不符和要求1脚手架施工层未按规定设置防护栏杆和挡脚板未按规定设置上下通道架体内未按规定采取封闭措施高处作业无可靠立足点夜间施工无照明或照明不良可能发生的事故架体失稳、坍塌高处坠落、物体打击高处坠落、物体打击高处坠落高处坠落、物体打击高处坠落高处坠落、物体打击危险程度大大大大大大大控制措施1、脚手架搭设符合规程要求。

2、架子高度大于7米，竖向每高2米，横向每隔3-4根立杆应与建筑物连接牢固。

3、脚手架每隔6-7根立杆或两端及转角处，必须架设支杆和剪刀撑。

4、脚手架搭设/跳板铺设、安全网挂设必须符合规程规范，并进行检查验收合格，方准使用。

5、夜间施工保证充足照明。

1、梯子支柱应能承受人员及携带工具的总重量。

2、人字梯应有坚固的限制开度的拉链。

3、严禁携带超过承受能力的重物进行攀登。

1、施工现场必须采用TN-S系统使用五芯电缆，保护零线及工作零线接线正确。

2、现场配电系统必须采用三级配电两级保护。

3、开关箱漏电保护器其额定漏电动作电流不得大于300mA，额定漏电动作时间小于。

4、电缆线路应架空或埋地敷设，严禁假设在脚手架上或顺地拖放，线路必须绝缘良好。

5、在金属容器内或潮湿易导电环境，需使用安全电压照明灯，电压不得大于12V。

1、机械设备完好，安全保险装置齐全有效。

2、传动部位按规定进行防护。

3、用点设备及线路绝缘良好，设备金属外壳可靠接地，符合“一机一闸一漏一箱”，漏电保护器灵敏有效。

4、吊车严禁违章作业2梯子及其他登高设施梯子没有稳固措施高处坠落大未采用TN-S系统保护零线与工作零线接线错误电缆绝缘不良，乱拉、乱接电缆过路无保护3电器设备电缆架设或埋设不符合要求安全距离达不到规定要求且无保护不符合“三级配电两级保护”要求漏电保护器失效照明灯具绝缘不良，高度不够特殊场所未按规定使用安全电压电箱及电箱内的电器不符和要求机械设备无安全保险装置或装置失效机械设备危险部位无防护或不符和要求4施工机具设备“带病”运行，在运行中检修用电设备及线路绝缘不良，无保护接零无漏电保护器或不符和要求车辆车况不良，安全装置不齐全或失效把按规定正确佩戴个人劳保用品5人为因素触电触电触电触电触电触电、系统停电触电触电触电、电器火灾触电、电器火灾触电机械伤害机械伤害机械伤害、设备损坏触电大大大大大大大大大大大大大大大运输伤害人员伤害大大1、制定和安全生产责任制及奖惩制度，2、加强安全监督和